koska muovihiukkaset ovat pääasiassa meren pelagisessa kerroksessa, ne kokevat suurta Fotodegradaatiota, joka saa muovit hajoamaan yhä pienemmiksi kappaleiksi. Näistä palasista tulee lopulta niin pieniä, että pieneliötkin pystyvät nielemään ne ja hajottamaan ne, jolloin muovit muuttuvat hiilidioksidiksi. Joissakin tapauksissa nämä mikromuovit imeytyvät suoraan mikro-organismin biomolekyyleihin. Kuitenkin, ennen tämän tilan saavuttamista, mikä tahansa määrä eliöitä voi mahdollisesti olla vuorovaikutuksessa näiden muovien kanssa. Tutkimusmatkallaan vuosina 2016-2017 Charles Moore ja Algalita havaitsivat, että yli 35% eteläisen Tyynenmeren Lanternfisheistä oli syönyt muovihiukkasia. Kun kala nielee nämä muovit, niissä olevat kemialliset yhdisteet eivät pääse pilkkoutumaan. Tämä voi vaikuttaa ihmiseen, sillä Lantakala on sekä lohen että tonnikalan ravinnonlähde.
tohtori Van Sebille ja hänen kollegansa raportoivat PNAS-julkaisussaan tietoja, jotka osoittavat, että vuonna 1960 alle 5 prosentin merilinnuista havaittiin kuluttaneen jätemateriaalia, kun taas elokuussa 2015 luku nousi noin 90 prosenttiin. Ennusteiden mukaan vuoteen 2050 mennessä 99 prosenttia merilinnuista on kuluttanut tällaisia materiaaleja. Laysaninalbatrossinpoikasten mahan sisältöä tutkivat tutkijat raportoivat 40 prosentin kuolleisuuden ennen karkaamista. Kun mahan sisältöä analysoitiin ruumiinavausten jälkeen, niissä havaittiin olevan muovijätettä. Sen lisäksi, että muoviset pelletit, joita käytetään valmistuksessa maailmanlaajuisesti, imevät myrkyllisiä kemikaaleja, kuten DDT: tä ja PCB: tä vedestä, ne voivat jopa huuhtoa kemikaaleja, kuten bifenyyliä. Arviolta jopa 267 merilajia kärsii muovisaasteesta.
Nihonin yliopiston farmasian laitokselta Japanissa valmistuneen kemisti Katsuhiko Saidon johtamat tutkijat ovat keränneet merivesinäytteitä ympäri maailmaa, muun muassa Yhdysvaltain, Japanin, Intian ja Euroopan vesistä. Kaikkien kerättyjen näytteiden todettiin sisältävän polystyreenijohdannaisia. Polystyreeni on styroksissa ja monissa kotitalous-ja kulutustavaroissa esiintyvä muovi. Tämän jälkeen tutkijat simuloivat polystyreenin hajoamista avomerellä. Tämän simulaation tulokset osoittivat, että polystyreeni, joka alkaa hajota lämpötiloissa 86° ja korkeampi, hajoaa haitallisia kemikaaleja, kuten bisfenoli A (BPA, joka voi aiheuttaa lisääntymiselle haittaa eläimille), styreeni monomeeri (epäilty karsinogeeni), ja styreeni trimeeri (sivutuotteena polystyreeni).